Đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp chung cư cao cấp phú đạt, thành phố hồ chí minh

Hệ thống dây điện bao quanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ  Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện đều được trang  Nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấ

Trang 1

DANH MỤC BẢNG BIỂU iv

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu về công trình 1

1.2 Giải pháp kiến trúc 1

1.3 Giải pháp kỹ thuật 5

1.4 Tình hình phát triển ngành xây dựng trên Thế giới và ở Việt Nam 5

CHƯƠNG 2.GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 8

2.1 Các giải pháp kết cấu chịu lực: 8

2.1.1 Phân tích đánh giá ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các giải pháp kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng 8

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn 10

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình 11

2.2 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu công trình 11

2.2.1 Vật liệu sử dụng 11

2.2.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn 12

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột 13

2.2.4 Xác định sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy 17

2.2.5 Xác định kích thước sơ bộ tường vây 17

CHƯƠNG 3.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 18

3.1 Cơ sở tính toán tải trọng 18

3.2 Các loại tải trọng tác dụng lên công trình 18

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải) 18

3.2.2 Tải trọng tạm thời 23

3.3 Tải trọng đặc biệt (Tải trọng động đất) 34

3.3.1 Cơ sở tính toán 34

3.4 Tổ hợp tải trọng 45

CHƯƠNG 4.THIẾT KẾT KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 47

4.1 Cơ sở thiết kế kết cấu công trình 47

4.2 Tính toán thiết kế kết cấu công trình 47

4.1.2 Tính toán thiết kế sàn tầng điển hình (sàn tầng 3) 47

4.1.3 Tính toán thiết kế khung trục 72

4.2 tính toán cầu thang 84

Trang 2

4.2.1 tính toán bản thang 84

4.2.2 Tính toán dầm chiếu nghỉ 90

4.3 Tính toán thiết kế móng dưới khung điển hình 93

4.3.1 Đánh giá điều kiện địa chất công trình 93

4.3.2 các loại tải trọng dùng để tính toán 96

4.3.3 Thiết kế móng 104

CHƯƠNG 5.THI CÔNG CÔNG TRÌNH 119

5.1 Công tác chuẩn bị trước thi công 119

5.1.1 San dọn và bố trí tổng mặt bằng thi công 119

5.1.2 Chuẩn bị máy móc và nhân lực phục vụ thi công 120

5.1.3 Định vị công trình 121

5.2 Thiết kế biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công phần ngầm 122

5.2.1 Lập biện pháp thi công cọc 122

5.2.2 Lập biện pháp thi công đất 159

5.2.3 Lập biện pháp thi công móng, giằng móng 167

5.3 Biện pháp kĩ thuật và tổ chức thi công phần thân: 171

5.3.1 Giải pháp công nghệ: 171

5.3.2 Tính toán cốp pha, cây chống: 180

5.3.3Công tác cốt thép, cột, sàn: 186

5.3.4 Công tác cốp pha cột, sàn: 195

5.3.5 Công tác bê tông cột dầm sàn: 197

5.3.6 Công tác bảo dưỡng bê tông: 200

5.3.7 Tháo dỡ cốp pha: 201

5.4 Thiết kế tổ chức thi công: 203

5.4.1 Mục đích và ý nghĩa tổ chức thi công: 203

5.4.2 Yêu cầu, nội dung và những nguyên tắc chính trong thiết kế tổ chức thi công: 204 5.4.3 Lập tiến độ thi công công trình: 205

5.5 Lập tổng mặt bằng thi công 233

5.5.1 Cơ sở tính toán 233

5.5.2 Mục đích 233

5.5.3 Tính toán lập tổng mặt bằng thi công 233

CHƯƠNG 6.AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 243

6.1 An toàn lao động 243

6.1.1 An toàn lao động trong thi công cọc 243

6.1.2 An toàn lao động trong thi công đào đất 243

Trang 3

6.3.2 Tác động đến nguồn nước 251

6.3.3 Nguồn tác động không liên quan đến chất thải 252

6.3.4 Đối tượng, quy mô bị tác động và đánh giá tác động 253

TÀI LIỆU THAM KHẢO 255

Trang 4

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1.Mặt bằng tầng hầm 2

Hình 1.2.Mặt đứng trục 1-6 3

Hình 1.3 Mặt đứng trục A-D 4

Hình 3.1 Phương gió tác dụng 24

Hình 3.2 Mô hình công trình trên phần mềm Etabs 27

Hình 3.3 Giá trị tần số dao động theo phương X và phương Y 27

Hình 3.4 Mô hình công trình đã gán tĩnh tải trên phần mềm Etabs 28

Hình 3.5 Mô hình công trình đã gán hoạt tải trên Etabs 28

Hình 3.6 Khai báo các trường hợp tải trọng 36

Hình 3.7 Tỷ lệ khối lượng tham gia dao động 37

Hình 3.8 Khai báo thông số phổ phản ứng 37

Hình 3.9 Dạng của phổ phán ứng đàn hồi 38

Hình 3.10 Phổ phán ứng đàn hồi cho các loại đất nền từ A đến Z (độ cản 5%) 39

Hình 4.1 Dãy theo phương X 48

Hình 4.2 Dãy theo phương Y 48

Hình 4.3 sơ đồ tính sơ bộ cáp theo phương Y 51

Hình 4.4 sơ đồ tính sơ bộ cáp theo phương x 52

Hình 4.5 Các sai số cho phép khi định vị cáp 52

Hình 4.6 hình dạng cáp thực tế công trường 53

Hình 4.7 sơ đồ rải cáp đơn giản 54

Hình 4.8 đặc trưng hình học của cáp 54

Hình 4.9 Cao độ cáp theo phương trục B 56

Hình 4.10 Cao độ cáp theo phương trục 2 56

Hình 4.11 Mặt bằng bố trí cáp theo 2 phương 57

Hình 4.12 Mô hình 3D sàn phẳng dự ứng lực 57

Hình 4.13 Mặt bằng bố trí cáp 58

Hình 4.14 Nội lực sàn giai đoạn truyền tải 63

Hình 4.15 Moment dãy giữa nhịp 63

Hình 4.16 Moment dãy trên cột trục 4 63

Trang 5

Hình 4.21 nội lực dải trên cột CSB2( tổ hợp 1) 68

Hình 4.22 nội lực dải trên cột CSB2( tổ hợp 2) 69

Hình 4.23 Sơ đồ ứng suất để xác định momen giới hạn 69

Hình 4.24 Kiểm tra sư chọc thủng sàn trên safe 71

Hình 4.25 Mặt bằng kết cấu cầu thang 84

Hình 4.26 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang 84

Hình 4.27 Sơ đồ tính của vế thang 85

Hình 4.28 Biểu đồ momen vế 1 87

Hình 4.29 Biểu đồ lực cắt vế 1 88

Hình 4.30 Bố trí cốt thép cầu thang 90

Hình 4.31 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 91

Hình 4.32 Bố trí cốt thép dầm chiếu nghỉ 93

Hình 4.33 Sơ đồ kiểm tra chiều sâu chôn dài 97

Hình 4.34 Hình phân chia lớp đất dưới móng và chiều sâu chôn cọc 101

Hình 4.35 kích thước đài móng và bố trí cọc 105

Hình 4.36 hình tháp chọc thủng của đài móng 105

Hình 4.37 Bảng tính phản lực tác dụng lên đầu cọc 107

Hình 4.38 Khối móng quy ước 108

Hình 4.39 Mặt ngàm quy ước tính thép đài móng 112

Hình 4.40 Mặt bằng bố trí thép móng trục 3-A 113

Hình 4.41 kích thước đài móng và bố trí cọc 114

Hình 4.42 Sơ đồ tính toán 116

Hình 4.43 Biểu đồ mômen và lực cắt theo mặt cắt I – I 116

Hình 4.44 Mặt bằng bố trí thép móng kép trục 3-B; 3-C 118

Hình 5.1 Hình cấu tạo gầu khoan 124

Hình 5.2 Sơ đồ định vị tâm cọc 130

Hình 5.3 Quy trình thi công cọc nhồi bằng gầu khoan 132

Trang 6

Hình 5.4 Công tác định vị tim cọc 133

Hình 5.5 Hạ ống vách 135

Hình 5.6 Quá trình khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi 137

Hình 5.7 Hạ lồng thép đến chiều sau thiết kế 139

Hình 5.8 Đặt lồng thép và ống đổ bê tông (trépie) 141

Hình 5.9 Đổ bê tông cọc 142

Hình 5.10 Máy khoan ED-5500 148

Hình 5.11 Cần cẩu ED5500 149

Hình 5.12 Ô tô vận chuyển bê tông KMAZ 150

Hình 5.13 Sơ đồ tính kích thước hố đào 161

Hình 5.14 Hình ảnh tầm với của máy đào 165

Hình 5.15 Thoát nước hố móng đơn 167

Hình 5.16 Cao độ và tải trong cho phép của giáo PAL 175

Hình 5.17 Sơ đồ tính toán cốp pha cột 180

Hình 5.18 Sơ đồ tính toán cốp pha sàn 182

Hình 5.19 Sơ đồ tính toán đà ngang đỡ sàn 183

Hình 5.20 Sơ đồ tính toán đà dọc đỡ sàn 184

Hình 5.21 công tác lắp đặt thép sàn 187

Hình 5.22 Rải và hàn nối cốt thép sàn 188

Hình 5.23 Các ông gen được kê đúng cao trình 188

Hình 5.24 Các ống cáp được nối với nhau bằng băng dinh 189

Hình 5.25 Dụng cụ đánh rối tạo củ hành 191

Hình 5.26 Chi tiết đầu neo chết 191

Hình 5.27 Lắp dựng đầu neo sống 192

Hình 5.28 Chi tiết lắp đặt van bơm và vòi bơm vữa 193

Hình 5.29 Giữ cố định cáp bằng dây buộc hoặc con kê 194

Hình 5.30 Điều chỉnh cho cao độ cáp đúng với thiết kế 195

Trang 7

Kích thước tiết diện cột giữa trục 1, 6 15

Kích thước tiết diện cột góc 16

Tĩnh tải sàn tầng hầm 18

Tĩnh tải sàn nhà ở 18

Tĩnh tải sàn sảnh, hành lang 19

Tĩnh tải sàn vệ sinh 20

Tĩnh tải sàn ban công, lô gia 20

Tĩnh tải sàn mái sử dụng 21

Tĩnh tải cầu thang 22

Tĩnh tải tường xây 220, cao 3,25m 22

Tĩnh tải tường xây 110, cao 3.25m 23

Hoạt tải sử dụng 23

Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương X 25

Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương Y 25

Chu kì và tần số riêng của công trình 29

Bảng Modal Mass Ratios xuất ra từ phần mềm Etabs 29

Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 1 30

Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 2 31

Giá trị tính toán gió động theo phương Y, ứng với Mode 1 32

Giá trị tính toán gió động theo phương Y, ứng với Mode 2 33

Bảng hệ số chiết giảm khối lượng đối với một số dạng khối lượng chất tạm thời trên công trình 35

Giá trị của các tham số mô tả các phổ phán ứng đàn hồi 39

Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử q cho hệ số có sự đều đặn theo mặt đứng 41 Giá trị các tham số mô tả phổ phán ứng 42

Bảng giá trị tính toán của phổ phán ứng thiết kế 42

Bảng tổ hợp tải trọng 46

Trang 8

Hình 4.2 Dãy theo phương Y 48

Các thông số xác định cao độ cáp theo phương trục 2 55

Các thông số xác định cao độ cáp theo phương trục B 55

Tổ hợp nội lực 59

nội lực dải trên cột CSB4 65

nội lực dải trên cột CSB4 66

nội lực dải trên nhịp MSB2 67

Bảng kiểm tra khả năng chịu lực 70

Phân loại điều kiện làm việc của cột 73

Cốt thép cột C5 khung trục 4 80

Tĩnh tải bản thang 86

Tĩnh tải bản chiếu nghỉ 87

Phản lực liên kết của vế thang 88

Bảng tính lực ma sát của từng lớp đất mà cọc đi qua 102

Bảng tính ứng suất hữu hiệu 103

Bảng tính ứng suất hữu hiệu 104

Bảng tính ứng suất bản thân theo chiều sâu của các lớp đất 111

Bảng phân bố ứng suất dưới đáy khối móng quy ước 111

Những yêu cầu kĩ thuật đối với dung dịch betonite 126

Bảng thời gian cấp tải 128

Trình tự thi công cọc khoan nhồi 132

Biện pháp kiểm tra kích thước cọc 143

Các thông số kỹ thuật của máy trộn BE- 15A 150

Bảng tổng hợp thời gian thi công cọc 151

Bảng thông số kí thuật máy múc 163

Bảng khối lượng bê tông lót móng 168

Bảng khối lượng bê tông lót giằng móng 168

Bảng khối lượng bê tông đài móng 169

Trang 9

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn cột 181

Tải trọng tính toán cốp pha sàn 182

Bảng khối lượng bê tông 207

Bảng khối lượng cốt thép 210

Bảng khối lượng ván khuôn 213

Khối lượng các công tác 216

Trang 10

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình

Tên công trình: Chung cư cao cấp Phú Đạt, thành phố Hồ Chí Minh

Chung cư cao cấp Phú Đạt được xây dựng trên khu đất nằm ở Phường 2, quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh

Trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai, với tốc độ đô thị hóa nhanh thì vấn đề chỗ ở trong các thành phố lớn là vấn đề rất bức xúc, nhất là các thànhphố có dân số đông như Thành Phố Hồ Chí Minh Để đáp ứng được nhu cầu nhà ở đồng thời phù hợp với cảnh quan đô thị và tình hình quy hoạch chung của Thành Phố, cần phải giải tỏa một số khu vực trong nội ô để giải quyết vấn đề cấp bách về nơi ở mới cho các hộ có thu nhập trung bình (công chức nhà nước, người làm công ăn lương, công nhân …) đây là hai yêu cầu cần phải thực hiện song song cùng một lúc

Vì vậy chung cư cao cấp Phú Đạt ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị của thành phố

Trong đồ án này được thực hiện cho khối A: Chung cư cao cấp Phú Đạt, đáp ứng nhu cầu ở và mua sắm cho các hộ sử dụng công trình khu đất sử dụng vào mục đích chỗ

ở cho số dân chuyển cư và tạo điều kiện quy hoạch khu ở trong thành phố

Công trình xây dựng gồm một tầng hầm và 13 tầng nổi

1.2 Giải pháp kiến trúc

Giải pháp mặt bằng:

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật có khoét lõm, chiều dài 40 m, chiều rộng 20m

- Tâng hầm và tầng trệt cao 3,5m được dùng làm bãi để xe, trạm bơm, trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho

- Tầng 2 được sử dụng làm nhà giữ trẻ

- Tầng 3-13 bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở cho các hộ gia đình

- Kết cấu mái sử dụng BTCT, xung quanh có sê nô bê tông cốt thép để thu nước

- Trần đóng tấm nhựa hoa văn

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

Trang 11

+ Các phòng đều có các cửa sổ bố trí hợp lý đảm bảo lượng ánh sáng cần thiết

8000 8000

BAN COÂNG BAN COÂNG BAN COÂNG BAN COÂNG

BAN COÂNG BAN COÂNG

Trang 13

Hình 1.4 Mặt đứng trục A-D

Giải pháp thông gió chiếu sáng:

 Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Công trình có khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà nhất là ở tầng 2 là nơi có mật độ người tập trung cao nhất Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và chiếu sáng

 Các phòng làm việc trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài thông với tự nhiên

 Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ được những chỗ cần chiếu sáng

 Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Giải pháp về giao thông:

Trang 14

 Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

 Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang, Dùng

để đi lại khi vào giờ cao điểm mà thang máy phải chờ đợi lâu và cũng dùng để thoát hiểm khi gặp các sự cố như cháy nổ Dọc hành lang được bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Thang máy có 2 thang máy chính và một thang máy chở hang

và phục vụ y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh, lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp

lý và bảo đảm thông thoáng

1.3 Giải pháp kỹ thuật

Giải pháp cung cấp điện, nước, chống sét và thông tin liên lạc:

 Nguồn điện được cung cấp từ nguồn điện chính của thành phố Hệ thống dây điện bao quanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ

 Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện đều được trang

 Nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào để chứa nước

ở tầng hầm rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ Sau khi được xử lí nước thải được đưa vào hệ thống thoát nước chung của khu vự

Giải pháp về phòng cháy chữa cháy công trình

 Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài 20m, bình xịt

CO2 ) Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy tự động Ở nơi công cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy sẽ kiểm soát và khống chế hỏa hoạn cho công trình

1.4 Tình hình phát triển ngành xây dựng trên Thế giới và ở Việt Nam

Tình hình phát triển của ngành xây dựng trên thế giới:

Ngành xây dựng thế giới nói chung vẫn đang trong thời gian hồi phục Trung Quốc sắp vượt Mỹ là điểm nhấn quan trọng trong ngành xây dựng Theo nghiên cứu gần đây cho biết, cứ theo đà này, ngành Xây dựng sẽ tăng trưởng khoảng 4,5% mỗi năm Phần lớn

Trang 15

Xu hướng của một số quốc gia trên thế giới:

Nói về khu vực, có thể thấy rằng xu hướng phát triển nhất là ở Châu Á, gồm Ấn Độ và Trung Quốc, còn ở khu vực khác là một số nước ở châu Phi và Trung Đông Các Công

ty xây dựng Tây Âu phát hiện ra Châu Phi là thị trường mới nổi, trong khi các Công ty xây dựng của Mỹ có xu hướng tập trung vào Trung Đông Các Công ty xây dựng ở khu vực Trung Đông và châu Phi được dự đoán phát triển mạnh nhất trong khoảng thời gian

2016 - 2020, vượt qua khu vực Châu Á - Thái Bình Dương

Châu Âu: Hiện nay xu hướng ở châu Âu là hướng tới xây dựng bền vững Đặc biệt là Vương quốc Anh - là quốc gia có lợi nhuận thị trường xây dựng lớn nhất thứ ba trên thế giới, các nhà đầu tư tiềm năng tại Trung Quốc và Trung Đông tập trung nguồn lực vào bất động sản tại đây Giả định rằng đến năm 2025, ngành Xây dựng Anh quốc tăng gấp đôi tỷ lệ trung bình của Tây Âu Tuy nhiên, doanh số bán trong ngành Xây dựng là cơ

sở hạ tầng từ các dự án của Chính phủ Có thể nói rằng, yếu tố quan trọng của thành công ngành Xây dựng Anh quốc là do năng lực quản lý các dự án lớn

Tiểu các vương quốc Ả rập (UAE): Vị trí của UAE là vị trí trung tâm cho du lịch và kinh doanh nên sẽ thu hút nhiều quan tâm của lĩnh vực xây dựng Các dự án cơ sở hạ tầng lớn ví dụ như dự án phát triển Adventure Studios của Dubai, dự án Kênh nước Dubai, EXPO 2020 tại Dubai sẽ đặc biệt thu hút ngành Xây dựng

Qatar: Do sự đầu tư công lớn vào các dự án hạ tầng, tăng trưởng hoạt động xây dựng được đẩy mạnh Các chuyên gia tiên đoán rằng tỷ lệ tăng trưởng sẽ tiếp tục trong 5 năm tới vì một số sự kiện sắp tới như 2022 FIFA World Cup và dự án tầm nhìn 2030 Saudi Arabia: Nước này đang nỗ lực tăng cường nền kinh tế của mình bao gồm đầu tư vào phát triển các công trình xây dựng nhà ở và hạ tầng Họ còn tập trung vào phát triển các công trình mang tính bền vững, thân thiện về mặt môi trường với những ứng dụng công nghệ hiện đại, tiên tiến

Châu Á: Do cuộc cạnh tranh khốc liệt với nền kinh tế Trung Quốc hiện nay -một thị trường mới nổi - một "con hổ châu Á" mới phát sinh, vì thế những quốc gia nhỏ hơn cũng sẽ trở thành quan trọng cho ngành Xây dựng đầu tư

Theo một nghiên cứu của PwC cho biết, Indonesia, Việt Nam và Philippines - là những quốc gia có thể dành được sự tập trung của nhiều nhà đầu tư phát triển Hơn 50% của tất cả các Công ty xây dựng lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến hành tấn công tại các

Trang 16

thị trường mới nổi

Mặc dầu yếu tố chính trị có thể phần nào ảnh hưởng đến tình hình phát triển xây dựng ở một số quốc gia châu Á nhưng các dự báo về mặt trung hạn cho thấy, đến năm

2020, thị trường hấp dấn nhất ở châu Á sẽ là các quốc gia Indonesia và Philippines Các nhà đầu tư rất lạc quan về hai thị trường này và họ đã theo dõi, khảo sát trước đó và tiên đoán về sự phát triển vượt bậc Với những ưu đãi về lãi suất, sự phát triển của ngành xây dựng đến 2020 rất khả quan

Tình hình phát triển của ngành xây dựng ở Việt Nam:

Năm 2016, các chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội chủ yếu của ngành Xây dựng duy trì được mức tăng trưởng khá Giá trị sản xuất ngành Xây dựng năm 2016 theo giá hiện hành ước đạt khoảng 1.089,3 nghìn tỷ đồng, tăng 10,4% so với năm 2015 đạt 104% kế hoạch năm ; tính theo giá so sánh năm 2010 đạt khoảng 862,5 nghìn tỷ đồng, tăng 10,1%

so với năm 2015 Theo giá so sánh năm 2010, giá trị tăng thêm của ngành Xây dựng năm 2016 đạt khoảng 189,2 nghìn tỷ đồng, tăng 10% so với năm 2015, chiếm tỷ trọng 6,19% GDP cả nước (năm 2015 chiếm 5,97% GDP)

Như vậy ngành xây dựng đang có xu hưởng khởi sắc ở trên thế giới và Việt Nam trong thời gian gần đây, đóng góp một phần không nhỏ vào nền kinh tế nước nhà

Trang 17

2.1.1.1 Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tải trọng truyền đến các tấm tường qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như một công xôn

có chiều cao tiết diện lớn Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công trình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu

Ưu điểm: kết cấu đơn giản, ít dầm, độ cứng ngang nhà lớn, cách âm tốt, chiếu sáng và thông gió tốt

Nhược điểm: bố trí không gian các phòng bị đơn điệu, không linh hoạt, cấc phòng thường được bố trí bằng nhau Tường ngang chịu lực dày và tốn nhiều vật liệu xây dựng làm tường và móng, tải trọng của nhà lớn

→ Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thỏa mãn 2.1.1.2 Hệ khung chịu lực

Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành hệ khung không gian của nhà Đây là hệ kết cấu được sử dụng phổ điến trong lĩnh vực xây dựng dân dụng của Việt Nam

Ưu điểm: Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc lớn và khá linh hoạt, thích hợp với các công trình nhà ở có sơ đồ làm việc rõ ràng

Nhược điểm: tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng ngang công trình lớn vì kết cấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn không cao Nếu muốn sử dụng hệ kết cấu này cho công trình thì tiết diện cấu kiện sẽ khá lớn, làm ảnh hưởng đến tải trọng bản thân công trình và chiều cao thông tầng của công trình

→ Do đó khung chịu lực chỉ nên sử dụng cho các công trình có độ cao hơn 40m thì mới đem lại hiệu quả kinh tế và thầm mỹ

Trang 18

Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép

Nhược điểm: Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn của công trình phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách

2.1.1.4 Hệ kết cấu hỗn hợp

a) Hệ khung – vách (giằng)

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc các tường biên lac các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết qua hệ kết cấu sàn Hệ thông vách cứng đóng vai trong chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu thiết kế để chị tải trọng thẳng đứng

Ưu điểm: Sự phân rõ ràng chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được các yêu cầu kiến trúc

Nhược điểm: Độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi công trình lớn thì bản thân vách cứng cũng phải có kích thước đủ lớn mà điều đó khó có thể thực hiện được Ngoài ra hệ thống vách cũng cản trở để tạo ra các không gian rộng

b) Hệ khung lõi

Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung

và lõi cứng Lõi cứng được làm bằng bê tông cốt thép Chúng có thể dạng lõi kín hoặc vách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung bố trí ở các khu vực còn lại Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ thống sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn

Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung lõi cùng chịu, thông thường do hình dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân tố chịu lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng

Trang 19

theo sơ đồ khung – lõi là hợp lý nhất Việc sử dụng kết cấu lõi cùng chịu tải trọng đứng

và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ được giảm được tiết diện cột ở tầng dưới của khung

2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn

2.1.2.1 Phân tích đánh giá ưu điểm, nhược điểm và phạm vi áp dụng của các giải pháp

kết cấu chịu lực theo phương thẳng ngang

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

 Với sàn sườn:

Ưu điểm: Độ cứng ngang công trình lớn nên khối lượng bê tông khá nhỏ→ khối lượng dao đông giảm → nội lực giảm → tiết kiệm được bê tông và thép cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lí thoải mái cho người sử dụng Nhược điểm: Là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phương án sàn nấm tuy nhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp với điều kiện kĩ thuật thi công hiện nay của các công ty xây dựng

Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn

để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng

Trang 20

- Với sàn ô cờ: Tuy khối lượng công trình là nhỏ nhưng do thi công rất phúc tạp

trong các công việc thi công chính như lắp ván khuôn, đặt cốt thép, đổ bê tông v.v… nên phương án này không khả thi

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu tối ưu cho công trình

Qua phân tích, so sánh các phương án nêu ra ta chọn phương án dùng sàn phẳng ứng lực trước Dựa vào hồ sơ thiết kế công trình giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tải trọng tác dụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn Mặt bằng kết cấu được thể hiện trên các bản vẽ kết cấu

2.2 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu công trình

2.2.1 Vật liệu sử dụng

Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 [1]

 Bê tông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng tạo nên

một cấu trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bê tông có khối lượng riêng 2500 daN/m3 Cấp độ bền của bê tông theo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị MPa, bê tông được dưỡng hộ cũng như được thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Cấp độ bền của bê tông dùng trong tính tóan cho công trình là B30

- Bê tông sử dụng cho kết cấu dùng B30 với các chỉ tiêu như sau:

 Khối lượng riêng:  25KN m/ 3

 Cường độ tính toán: R b 17MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R bt1,2MPa

 Mô đun đàn hổi: E b 32,5.103MPa

- Cốt thép gân   10 dùng cho kết cấu bên trên và cọc dùng loại CB300-V với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán: R s 350MPa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: R s350MPa

+ Cường độ tính cốt thép ngang: R sw280MPa

+ Mô đun đàn hồi: E s2.103MPa

- Cốt thép trơn   10dùng loại CB240-T với các chỉ tiêu sau:

 Cường độ chịu nén tính toán: R s210MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R sc210MPa

Trang 21

- Gạch lát nền Ceramic:

- Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt

Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải

TT Vật liệu Đơn vị tính Trọng lượng riêng Hệ số vượt tải

2.2.2 Xác định sơ bộ chiều dày sàn

Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kĩ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm khác trong sàn

Trong mặt bằng dầm sàn tầng điển hình có một số ô sàn có kích thước lớn như ô sàn (8m x 8.5m)

Việc chọn chiều dày của bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng lên sàn Có thể xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn theo công thức:

m = 30 – 45 với sàn bản loại dầm

m = 40 – 45 với bản kê 4 cạnh

Trang 22

Li: Chiều dài cạnh ngắn của bản

D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng: D = 0.8÷1,4 Lấy D = 1

hmin: chiều dày bản bé nhất, 4cm với sàn mái, 5cm với sàn nhà dân,6cm với sàn nhà công nghiệp

40 45

h b     cm Chọn hb=25cm

2.2.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột

- Tính diện tích cột xác định sơ bộ như sau: c

qi : Tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

k= 1,1 – 1,5 : hệ số kể đến tải trọng ngang(lấy bằng 1,3)

+ Sơ bộ chọn q = 14kN/m2

Và ta có bảng sơ bộ chọn tiết diện cột như sau:

Bảng kích thước tiết diện cột giữa

Tầng

diện tích truyền tải (bxh) m2

q (kN/m2) N (kN) k

Fctính toán (cm2)

b(cm) h (cm) Fcchọn

(cm2) Mái 50 (6,25x8) 14 700 1,3 535,29 70 80 5600 Sân thượng 50 (6,25x8) 14 1400 1,3 1070,6 70 80 5600

Trang 23

1 50 (6,25x8) 14 10500 1,3 8029,4 90 100 9000 Hầm 50 (6,25x8) 14 11200 1,3 8564,7 90 100 9000

Kích thước tiết diện cột giữa trục A, D

Tầng

diện tích truyền tải (bxh) m2

q (kN/m2)

N (kN) k

Fctính toán (cm2)

b(cm)

h (cm)

Fcchọn (cm2)

Trang 24

q (kN/m2)

N (kN) k

Fctính toán (cm2)

b(cm)

h (cm)

Fcchọn (cm2)

Trang 25

q (kN/m2) N (kN) k

Fctính toán (cm2) b(cm) h (cm)

Fcchọn (cm2) Mái 24 (5,45x4,4) 14 336 1,3 256,94 40 50 2000 Sân thượng 24 (5,45x4,4) 14 672 1,3 513,88 40 50 2000

13 24 (5,45x4,4) 14 1008 1,3 770,82 40 50 2000

12 24 (5,45x4,4) 14 1344 1,3 1027,8 40 50 2000

11 24 (5,45x4,4) 14 1680 1,3 1284,7 50 50 2500

Trang 26

2.2.4 Xác định sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy

TCXD 198 - 1997 [3] quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau: Chiều dầy của vách đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiện sau:

Không được nhỏ hơn 150 mm

Không được nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Với công trình này ta có:

2.2.5 Xác định kích thước sơ bộ tường vây

- Chọn bề dày tường vây dày 300(mm)

Trang 27

- TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông cốt thép [1]

- TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất [5]

3.2 Các loại tải trọng tác dụng lên công trình

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (Tĩnh tải)

 Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn phòng khách, phòng ngủ, phòng làm việc, bếp, vệ sinh, hành lang và ban công Ngoài ra còn có tĩnh tải do tường truyền xuống Giá trị các tĩnh tải được thể hiện

ở bảng sau:

Tĩnh tải sàn tầng hầm

Các lớp hoàn thiện sàn

Chiều dày lớp



TT tiêu chuẩn(kG/

m2)

Hệ số vượt tải

TT tính toán(kG/m 2)

m2)

Hệ

số

Trang 28

dày lớp



m2)

Hệ

số vượ

t tải

Trang 29

Các lớp hoàn thiện sàn

Chiề

u dày lớp



m2)

Hệ

số vượ

t tải



m2)

Hệ

số vượ

t tải

- Lớp gạch lát Cemaric 10 200

Trang 30

m2)

Hệ

số vượ

t tải

Trang 31

m2)

Hệ

số vượ

t tải

Hệ

số vượt tải

TT tính toán(kG/m)

Trang 32

- Tải tường phân bố trên 1m dài 1404 1697

- Tải tường có cửa có tính đến

Tĩnh tải tường xây 110, cao 3.25m

Các lớp

Chiều dày lớp

chuẩn(kG/m)

Hệ

số vượt tải

TT tính toán(kG/m)

- Tải tường phân bố trên 1m dài 761 924

- Tải tường có cửa có tính đến hệ

TTTC dài hạn

TTTC ngắn hạn

Hệ số

độ tin cậy

TT tính toán

- Phòng vệ sinh nhà ở kiểu căn hộ 150 30 120 1.3 195

- Sảnh, phòng giải lao, cầu thang 300 100 200 1.2 360

Trang 33

+ n là hệ số tin cậy, lấy bằng n=1,2

+ kj là hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

Trang 34

+ c là hệ số khí động, lấy tổng cho bề mặt đón gió và hút gió là c=1,4

+ Hj là chiều cao đón gió của tầng thứ j

+ Lj là bề rộng đón gió tầng thứ j

Bảng giá trị tải trọng gió tĩnh theo phương X

Tầng

Chiều cao tầng

Cao độ sàn

Hệ số

độ cao

Bề rộng đón gió

Lực gió tiêu chuẩn Gió

Cao độ sàn

Hệ số

độ cao

Diện tích đón gió

Lực gió tiêu chuẩn Gió đẩy Gió hút Tổng

Trang 35

- Theo TCVN 2737-1995[4], thành phần gió động của tải trọng gió phải được kể

đến khi tính các công trình trụ, tháp, ống khói, cột điện, thiết bị dạng cột, hành lang băng tải, các giàn giá lộ thiên,… các nhà cao tầng cao trên 40m, các khung ngang nhà công nghiệp 1 tầng một nhịp có độ cao trên 36m, tỷ số dộ cao trên nhịp lớn hơn 1,5.(Trích mục 6.11 TCVN 2737-1995[4])

- Tùy mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió

mà thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác động do thành phần xung của vận tốc gió hoặc cả với lực quán tính của công trình

- Mức độ nhạy cảm này được đánh giá tương quan giữa các giá trị tần số dao động

riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số giao động riêng thứ nhất với tần số giới hạn fL = 1,6 Hz (tra bảng 2 TCVN 2737-1995[4])

- Sau khi sử dựng mô hình Etabs và gán tải (Tĩnh tải và hoạt tải) ta có được chu kì của từng mode và từ đó ta suy ra tần số riêng (tần số = 1/chu kì )

Trang 36

Hình 3.2 Mô hình công trình trên phần mềm Etabs

Hình 3.3 Giá trị tần số dao động theo phương X và phương Y

Trang 37

Hình 3.4 Mô hình công trình đã gán tĩnh tải trên phần mềm Etabs

Hình 3.5 Mô hình công trình đã gán hoạt tải trên Etabs

Trang 38

Chu kì và tần số riêng của công trình

Bảng Modal Mass Ratios xuất ra từ phần mềm Etabs

TABLE: Modal Participating Mass Ratios Case Mode Period UX UY UZ Sum UX Sum UY Sum UZ

Modal 1 3.017 0.6196 0.0595 0 0.6196 0.0595 0 Modal 2 2.805 0.0484 0.5819 0 0.6679 0.6414 0 Modal 3 2.702 0.0113 0.0567 0 0.6792 0.6981 0 Modal 4 0.95 0.085 0.0135 0 0.7642 0.7116 0 Modal 5 0.891 0.0148 0.0752 0 0.779 0.7868 0 Modal 6 0.866 0.0001 0.0168 0 0.7792 0.8036 0 Modal 7 0.522 0.034 0.0072 0 0.8131 0.8108 0 Modal 8 0.486 0.0108 0.0325 0 0.824 0.8433 0 Modal 9 0.469 0.0024 0.0043 0 0.8264 0.8476 0 Modal 10 0.36 0.0111 0.0072 0 0.8374 0.8548 0 Modal 11 0.332 0.0094 0.0139 0 0.8468 0.8687 0 Modal 12 0.295 0.0066 0.0008 0 0.8534 0.8695 0

Trang 39

- Tính gió động theo phương Y với dạng dao động thứ 1 và thứ 2

Giá trị tính toán gió động theo phương X, ứng với Mode 1

Khối lượng tâm cứng

Chuyển

vị tỉ đối của tâm cứng theo phương

X

Lực gió tiêu chuẩn thành phần tĩnh

Hệ số

áp lực động

Hệ số tương quan không gian

Thành phần xung vận tốc gió